近年來Micro LED技術(shù)不斷突破，加上元宇宙、車用領(lǐng)域帶動(dòng)次世代顯示技術(shù)的需求，商用化這一目標(biāo)仿佛近在咫尺。其中，紅光Micro LED芯片一直是技術(shù)瓶頸，但英國Micro LED公司卻將材料的劣勢化為優(yōu)勢，甚至有效縮短制程、降低成本，這到底怎么做到？《科技新報(bào)》特地專訪Porotech執(zhí)行長兼創(chuàng)辦人朱彤彤，來了解該公司的技術(shù)獨(dú)到之處。
Micro LED技術(shù)提供商Porotech成立于2018年4月、2019年11月從劍橋大學(xué)分拆，Porotech執(zhí)行長朱彤彤表示，過去在劍橋大學(xué)常做磊晶相關(guān)材料，一開始做雷射、量子光源，沒特定選做Micro LED，但因了解材料的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)和本身問題，深知如何發(fā)揮材料特性，發(fā)現(xiàn)通過“奈米波譜架構(gòu)”可有效發(fā)揮氮化鎵特性，這個(gè)材料跟硅基、CMOS結(jié)合后優(yōu)勢更強(qiáng)，經(jīng)過技術(shù)、市場潛力等多方位評估后，決定從Micro LED切入。
因?yàn)樯羁塘私獾壍牟牧咸匦?，Porotech去年發(fā)表全球第一套氮化銦鎵（InGaN）基的紅光、藍(lán)光、綠光的Micro LED顯示器，打破紅、綠、藍(lán)必須通過不同材料的瓶頸，有效解決紅光Micro LED必須混合多種材料系統(tǒng)的問題，且不再受限于任何基板，可有效降低成本問題。
▲ 全球第一套氮化銦鎵（InGaN）基的紅光顯示器。（Source：Porotech）
朱彤彤指出，這項(xiàng)技術(shù)會盡快實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化，目前已經(jīng)與面板廠合作，提供材料和芯片來供巨量轉(zhuǎn)移和面板制程，終端市場主要是大尺寸熒幕和手機(jī)。
而Porotech主要技術(shù)聚焦于“動(dòng)態(tài)像素調(diào)整”，顧名思義是可動(dòng)態(tài)調(diào)整顏色。朱彤彤解釋，只要通過一顆芯片、同一個(gè)像素，就能散發(fā)任何人眼所見的任何色彩，通過電流密度、電壓驅(qū)動(dòng)，讓氮化鎵實(shí)現(xiàn)所有顏色，“只要給它一個(gè)訊號，就能改變顏色，按一下鈕就是綠色，也可以是藍(lán)色、紅色”。
不過，“動(dòng)態(tài)像素調(diào)整”不光是LED問題，需要特制背板和驅(qū)動(dòng)方式，尋找供應(yīng)鏈及合作廠商，提供客戶做自己的Micro Display，所以需要長時(shí)間布局。朱彤彤也透露，今年下半年會展示真正的動(dòng)態(tài)調(diào)光、多色顯示模塊，預(yù)計(jì)8月底、9月初會有第一批樣機(jī)。
由于這項(xiàng)技術(shù)通過驅(qū)動(dòng)方式?jīng)Q定顏色亮度，材料端必須固定規(guī)格，確認(rèn)電流密度、電壓的數(shù)值可調(diào)成何種顏色；此外，要將三種顏色整合在一顆芯片上，也是較困難的部分。
▲ 通過不同數(shù)值驅(qū)動(dòng)，可以展現(xiàn)不同顏色。（Source：Porotech）
朱彤彤指出，由于沒有傳統(tǒng)子像素（sub pixel），這種技術(shù)有助于在同樣分辨率條件下，Micro LED發(fā)光區(qū)域較大、芯片尺寸也較大、效率也高，系統(tǒng)端在整合時(shí)無須考慮材料間的匹配程度，也不需要讓紅色、綠色、藍(lán)色各磊晶長一次，或垂直堆棧。此外，在消除Micro LED關(guān)鍵制造障礙后，還能解決修復(fù)功能，提高產(chǎn)量，并降低生產(chǎn)成本和上市時(shí)間。
朱彤彤表示，“氮化鎵有這種特性，單色顏色純度會飄移，顏色會跟著密度動(dòng)，所以我們利用材料體系特性，反而可以將單色做得非常純，只要將材料限制和導(dǎo)致顏色不純的因素去掉，同時(shí)利用顏色飄移，將它做到最大化，就能實(shí)現(xiàn)全彩。”
研究Micro LED必須用半導(dǎo)體思維
在被問及Micro LED最大瓶頸，朱彤彤認(rèn)為，過去傳統(tǒng)LED與半導(dǎo)體有各自的生態(tài)，但Micro LED不一樣，必須將兩個(gè)結(jié)合在一起，從材料、思維、產(chǎn)線甚至整個(gè)產(chǎn)業(yè)，都要像半導(dǎo)體的思維邁進(jìn)，“必須考慮良率和后續(xù)硅基背板，加上系統(tǒng)整合，在Micro LED產(chǎn)業(yè)中，不是最亮才是效率最好，還要考慮到后續(xù)芯片、驅(qū)動(dòng)方式和SOC匹配程度?！?/p>
他認(rèn)為，現(xiàn)在最大問題是要做到跟半導(dǎo)體一樣的精度、質(zhì)量、良率，才能跟硅基進(jìn)行匹配和整合，“不是LED歸為LED、半導(dǎo)體歸為半導(dǎo)體，兩者必須結(jié)合，除了有半導(dǎo)體的強(qiáng)勢表現(xiàn)，還必須發(fā)揮氮化鎵LED特性?！?/p>
Micro LED不再是傳統(tǒng)LED，而是必須以半導(dǎo)體思維執(zhí)行。朱彤彤認(rèn)為，Micro LED未來不光是“顯示要求”，長遠(yuǎn)必須將Micro LED做到終端SOC上面，在溝通效率、功能性上改進(jìn)，目前芯片太多仍不是最終端的解決方案。也因此，朱彤彤希望Porotech成為系統(tǒng)整合解決方案的提供商，從原本做材料、外延片，到后來芯片、Micro Display，下一步是光學(xué)，最后是提供光模塊（Optical Module）解決方案。
至于最大競爭對手，朱彤彤開玩笑說道，“目前最大競爭對手就是OLED！”，希望以開放合作的心態(tài)，與其他Micro LED公司一起做事、學(xué)習(xí)。他認(rèn)為，Micro LED是現(xiàn)在唯一一次機(jī)會，值得大家嘗試，做到跟半導(dǎo)體一樣做到達(dá)12英寸。此外，也希望通過Micro LED這個(gè)機(jī)會，將化合物半導(dǎo)體上升一個(gè)檔次，與硅基對齊，當(dāng)做到12英寸時(shí)，Micro LED功能性和應(yīng)用場景將有更好的發(fā)揮。（來源：科技新報(bào)）
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